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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbindungsaufbau zwischen Gegenstellen eines Te- lekommunikationssystems mit einem Positionsermittlungssystem, wobei zumindest eine der Ge- genstellen eine mobile Gegenstelle und zumindest eine Gegenstelle eine stationäre Gegenstelle ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Telekommunikationssystem mit zumindest einer mobilen und zumindest zwei stationären Gegenstellen und einem Positionsermittlungssystem.
In vielen Bereichen des Verkehrswesens kann es von grosser Bedeutung sein, dass ein ortsab- hängiger Verbindungsaufbau zwischen einer Kommunikationseinrichtung eines Fahrzeugs - einer ersten mobilen Gegenstelle - mit einer zugeordneten Leitstelle - einer zweiten stationären Gegen- stelle - erfolgt. Jeder Leitstelle ist hierbei eine geographischer Bereich vorgebbarer Grösse und Form zugeordnet, im folgenden als Zuständigkeitsbereich der Leitstelle bezeichnet.
Innerhalb des Zuständigkeitsbereich einer Leitstelle, z. B. einer Fahrdienstleitung, kann auf An- forderung von Seiten der mobilen Gegenstelle, beispielsweise ein Zugtelefon eines Schienenfahr- zeuges, ein Aufbau einer Nachrichtenübertragungsverbindung mit der zuständigen Leitstelle erfol- gen. Üblicherweise muss hierzu die der stationären Gegenstelle zugeordnete Rufnummer über ein der mobilen Gegenstelle zugeordnetes Endgerät eingeben werden.
In Zusammenhang mit der Ermittlung von Positionen mobiler Gegenstellen ist beispielsweise die DE 197 5 741 A1 bekannt geworden. Das bekannte Dokument beschreibt ein Verfahren zur Koordinierung des Einsatzes einer Flotte von mobilen Einheiten, beispielsweise von Fahrzeugen, die jeweils ein Positionserfassungsgerät zur Erfassung ihrer eigenen Position aufweisen und über ein Datenübertragungsnetz mit einer Zentrale in Verbindung stehen. Die Zentrale übermittelt an alle Positionserfassungsgeräte Referenzpositionsdaten, die einem vorgebbaren Gebiet zugeordnet sind. Anhand eines Vergleichs der Referenzpositionsdaten und der lokal gewonnenen Positionsda- ten können die mobilen Einheiten feststellen, ob sie sich in dem vorgebbaren Gebiet aufhalten und dies der Zentrale mitteilen, falls dies der Fall ist.
Die EP 0 470 272 A1 offenbart ein Verfahren zur Lokalisierung eines mobilen Senders anhand der relativen Laufzeiten eines zwischen mindestens zwei Basisstationen und dem mobilen Sender übertragenen Basisbandsignals, wobei anhand der relativen Signallaufzeiten die geographische Lage des Senders bestimmt wird.
Die JP 08211141 A beschreibt ein Positionsermittlungssystem mit zumindest drei stationären Referenzstationen, einer mobilen, zum Senden von Daten eingerichteten Einheit sowie einer ebenfalls stationären Empfangseinheit. Die mobile Einheit übermittelt sowohl an die Referenzstati- onen als auch an die stationäre Empfangseinheit elektromagnetische Signale. Die von der Emp- fangsstation empfangenen Signale werden an die Referenzstationen weitergeleitet. Aus den da- durch resultierenden Laufzeitunterschieden zwischen den von den Referenzstationen von der mobilen Gegenstelle und von der Empfangsstation empfangenen Signalen wird die geographische Position der mobilen Einheit bestimmt.
Die US 6 329 948 B1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung der Position einer mobilen Sendeeinheit in einem Mobilfunksystem. Hierbei werden von der mobilen Station elektromagneti- sche Signale an zumindest drei miteinander synchronisierte Basisstationen übertragen und anhand der Unterschiede in den Signallaufzeiten zu den einzelnen Basisstationen die geographische Position der mobilen Sendeeinheit ermittelt.
Mit den bekannten Verfahren ist es jedoch nicht möglich, eine Verbindung zwischen der mobi- len Gegenstelle und der zuständigen Leitstelle ohne vorherige Eingabe einer Rufnummer aufzu- bauen, was vor allem aus Sicherheitsgründen einen grossen Nachteil darstellt, da in Notsituationen oft nicht genug Zeit zur Eingabe einer Rufnummer bleibt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einen Weg zu schaffen, der es ermöglicht, den oben genannten Nachteil zu überwinden.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss da- durch gelöst, dass auf Anforderung zum Aufbau einer Verbindung mit einer stationären Gegenstel- le von Seiten der mobilen Gegenstelle die mobile Gegenstelle in Abhängigkeit von ihrer aktuellen Position einer stationären Gegenstelle zugewiesen und eine Verbindung zwischen der mobilen Gegenstelle und der ihr zugewiesenen, stationären Gegenstelle aufgebaut wird.
Es ist ein Verdienst der Erfindung, den Verbindungsaufbau einer mobilen Gegenstelle mit der jeweils zuständigen stationären Gegenstelle ohne Eingabe einer Rufnummer sicherzustellen und
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so die Verkehrssicherheit wesentlich zu erhöhen.
Vorteilhafterweise wird die Position der mobilen Gegenstelle dadurch ermittelt, dass von Refe- renzstationen des Positionierungssystems elektromagnetische Signale ausgesendet und im Be- reich der mobilen Gegenstelle gemessen werden, wobei anhand der Laufzeit eines Signals von einer Referenzstation zur mobilen Gegenstelle der Abstand zwischen den beiden ermittelt wird, und anhand der solcherart ermittelten Abstände die Position der mobilen Gegenstelle bestimmt wird.
Oftmals kann aber das Problem auftreten, dass ein Fahrzeug aufgrund seiner momentanen Position nicht eindeutig einer Leitstelle zugeordnet werden kann, z. B. wenn es sich in einem Grenzbereich von zwei aneinandergrenzenden Zuständigkeitsbereichen befindet. Anders gesagt kann der automatische Verbindungsaufbau mit der richtigen stationären Gegenstelle dadurch erschwert werden, dass aufgrund der momentanen Position der mobilen Gegenstelle keine eindeu- tige Zuordnung dieser Gegenstelle zu einer stationären Gegenstelle möglich ist.
Aus dem soeben genannten Grund kann bei Anforderung zum Verbindungsaufbau mit einer stationären Gegenstelle von Seiten der mobilen Gegenstelle von dem Positionsermittlungssystem ermittelte Positionsdaten betreffend die aktuelle Position der mobilen Gegenstelle an eine Steue- rung übermittelt werden, wobei die Steuerung anhand der Positionsdaten überprüft, ob die mobile Gegenstelle einer stationären Gegenstelle eindeutig zuortbar ist, und für den Fall, dass die mobile Gegenstelle anhand der Positionsdaten nicht eindeutig einer stationären Gegenstelle zuortbar ist, die Steuerung überprüft, ob die mobile Gegenstelle zu einer stationären Gegenstelle unter Zuhilfe- nahme der Positionsdaten und von der aktuellen Geschwindigkeit der mobilen Gegenstelle betref- fenden,
von der mobilen Gegenstelle an die Steuerung übermittelten Geschwindigkeitsdaten einer stationären Gegenstelle eindeutig zuortbar ist, und für den Fall, dass die mobile Gegenstelle an- hand der Positionsdaten und der Geschwindigkeitsdaten nicht eindeutig einer stationären Gegen- stelle zuortbar ist, anhand von jeweils zwei ermittelten Abständen zwischen der mobilen Gegen- stelle und zumindest vier Referenzstationen des Positionsermittlungssystems Einfachdifferenzwer- te sowie aus jeweils zwei Abständen zwischen einem Monitorobjekt und zumindest vier Referenz- stationen des Positionsermittlungssystems Monitordifferenzwerte gebildet werden,
wobei aus den Einfachdifferenzwerten und Monitordifferenzwerten zu jeweils gleichen Referenzstationen Doppel- differenzwerte ermittelt werden und aus den Doppeldifferenzwerten eine exakte Position der mobi- len Gegenstelle ermittelt und die mobile Gegenstelle einer zuständigen stationären Gegenstelle zugeordnet wird, wobei die Steuerung bei eindeutiger Zuordnung der mobilen Gegenstelle zu einer stationären Gegenstelle die Herstellung einer Nachrichtenübertragungsverbindung der mobilen Gegenstelle mit der stationären Gegenstelle initiiert.
Unter Geschwindigkeit wird in diesem Dokument eine vektorielle Grösse verstanden, sodass bei Kenntnis der Geschwindigkeit auch die Orientierung der mobilen Gegenstelle, d. h. ihre Fortbewe- gungsrichtung eindeutig bekannt ist. Analog dazu werden unter Geschwindigkeitsdaten Daten verstanden, die sowohl den Betrag als auch die Richtung der Geschwindigkeit enthalten.
Die mobile Gegenstelle kann in ersten Zeitintervallen vorgebbarer Länge je eine Nachricht mit Positions- und Geschwindigkeitsdaten und in zweiten Zeitintervallen je eine Nachricht mit Positi- onsdaten an die Steuerung übermitteln.
Darüber hinaus kann eine Datenbank vorgesehen sein, in welcher den stationären Gegenstel- len Zuständigkeitsbereiche zugeordnet sind, innerhalb derer die mobile Gegenstelle auf Anforde- rung mit der jeweils zuständigen, stationären Gegenstelle verbunden wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mobile Gegenstelle in einem Schie- nenfahrzeug angeordnet.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignet sich insbesondere ein Telekom- munikationssystem der eingangs genannten Art, welches dazu eingerichtet ist, auf Anforderung zum Aufbau einer Verbindung von Seiten der mobilen Gegenstelle die mobile Gegenstelle in Abhängigkeit von ihrer aktuellen Position einer stationären Gegenstelle zuzuweisen und eine Verbindung zwischen der mobilen Gegenstelle und der zugewiesenen stationären Gegenstelle aufzubauen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Telekommunikationssystems sind den abhängigen Ansprüchen 9 bis zu entnehmen.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im folgenden anhand eines nicht einschränkenden
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Ausführungsbeispiels weiter erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen schematisch :
Fig. 1a eine mobile und zwei stationäre Gegenstellen, wobei die mobile Gegenstelle mit der zuständigen stationären Gegenstelle mittels des erfindungsgemässen Verfahrens verbunden ist;
Fig. 1 b ein Positionsermittlungssystem zur Bestimmung der Position der mobilen Gegenstelle;
Fig. 2 einen Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens in schematischer Darstellung und
Fig. 3 die Übertragung von Positions- und Geschwindigkeitsdaten von einer mobilen Gegen- stelle an eine Steuerung, um die zuständige, stationäre Gegenstelle zu lokalisieren.
Gemäss Fig. 1a weist ein erfindungsgemässes Telekommunikationssystem SYS mindestens ei- ne mobile Gegenstelle G1, die z. B. in einem Schienenfahrzeug FAR angeordnet ist auf. Der mobi- len Gegenstelle G1 sind je nach ihrer aktuellen Position auf einer Strecke unterschiedliche statio- näre Gegenstellen G2, G3, z.B. Fahrdienstleitungen, zugeordnet. Jede der stationären Gegenstel- len G2, G3 bzw. Fahrdienstleitungen ist für einen bestimmten Bereich BE1, BE2 - Streckenabschnitt - zuständig. In dem Zuständigkeitsbereich BE1, BE2 einer Fahrdienstleitung kann ein Zugführer des Schienenfahrzeuges FAR auf Anforderung über seine Gegenstelle G1 mit der zuständigen Fahrdienstleitung bzw. stationären Gegenstelle G2, G3 ohne Eingabe einer der zuständigen, stationären Gegenstelle G2, G3 zugeordneten Rufnummer verbunden werden.
Bei Bedarf kann somit eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Zugführer und dem jeweils zuständigen Fahrdienstleiter auf #Knopfdruck" ohne Nummernvorwahl durch den Zugführer aufgebaut werden.
Zur Ermittlung der für den momentan befahrenen Streckenabschnitt zuständigen Fahrdienstlei- tung, d. h. der richtigen, stationären Gegenstelle G2, G3, ist es jedoch notwendig, die aktuelle Position des Schienenfahrzeuges FAR - der mobilen Gegenstelle G1 - zu Beginn des Verbin- dungsaufbaus mit hinreichender Genauigkeit zu kennen. Zur Bestimmung dieser Position kann ein Positionsbestimmungssystem SAT, beispielsweise das GPS-System, vorgesehen sein. Im Fall des GPS-Systems kann an Bord des Schienenfahrzeuges ein entsprechendes GPS-Modul zur Ermitt- lung von Positionsdaten POS vorgesehen sein.
Das GPS-Modul kann mit der mobilen Gegenstelle G1, beispielsweise einem GSM-Endgerät, verbunden sein, wobei von dem GPS-Modul ermittelte Daten über ein Funknetz, beispielsweise das GSM-Netz, an eine, weiter unten genauer beschrie- bene Steuerung STR bzw. einen Vermittlungsserver übermittelt werden kann.
Das Positionsbestimmungssystem SAT nach Fig. 1 b umfasst mindestens 4 Referenzstationen A, B, C, D und eine Monitorstation M. Bei den Referenzstationen A, B, C, D kann es sich bei- spielsweise um 4 Satelliten des "Global Positioning Systems" des US Department of Defense handeln, welches als Referenzstationen zumindest 24 Satelliten umfasst, welche in 6 Ebenen den Erdball so umkreisen, dass von jedem Punkt der Erdoberfläche zu jeder Zeit zumindest 4 Satelliten sichtbar sind.
Die Satelliten senden Mikrowellenträgersignale aus, welche unter anderem Informationen über die Position des Satelliten und das Verhältnis seiner Zeitbasis zur Systemzeit beinhalten. Aus diesen Angaben kann in einem entsprechend ausgerüsteten Empfänger im Schienenfahrzeug FAR die Position der mobilen Gegenstelle G1 ermittelt werden.
Das Prinzip der Bestimmung der Entfernung erfolgt bei Positionsermittlungssystemen im all- gemeinen durch die Messung der Laufzeit von Radiosignalen, die von den Referenzstationen A, B, C, D ausgesandt werden, zu einem Objekt. Wird das Ergebnis einer Laufzeitmessung mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert, erhält man die Entfernung zwischen der Referenzstation und dem Objekt. Eine wesentliche Voraussetzung für eine hohe Genauigkeit des Systems ist dabei eine hochgenaue Messung der Laufzeit. Ein Fehler in der Laufzeitmessung von ¯ 1 Mikrosekunden (1*10-6 Sekunden) führt zu einem Fehler von ca. 300 m in der Bestimmung der Entfernung. Bei einer Bestimmung der Entfernung zwischen Objekt und Referenzstation mit einer Toleranz von
3 m, muss die Laufzeit des Radiosignals auf ca. 10 Nanosekunden genau gemessen werden.
Ein besonderes Problem stellen daher die Zeitbasen (Uhren) in den Referenzstationen und den Objekten dar, deren Ungenauigkeit unmittelbar das Messergebnis verfälscht.
Für nicht privilegierte Benutzer beträgt die Genauigkeit der Positionsbestimmung aufgrund von Zeitfehlern der Satellitenzeitbasen, der Empfängeruhren und systematischer Fehler der Signale allerdings nur etwa 30 m. Erst durch die Verwendung von Daten zur Korrektur der Satellitenuh- ren, Ausbreitungseffekte und Satellitenbahndaten und Modellierung bzw. Bestimmung der Emp-
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fängeruhrenfehler können Genauigkeiten von unter ¯ 10 m erzielt werden. Zu diesem Zweck können, wie weiter unten beschrieben, die Positionierungsdaten einer Monitorstation M und des Fahrzeuges in der Steuerung miteinander kombiniert werden.
Ein Vorteil dieser Methode liegt darin, dass zum einen eine kontinuierliche Übertragung von Korrekturdaten zur Verbesserung der Genauigkeit an die mobile Gegenstelle entfallen kann, und zum anderen erst bei Bedarf (im Fall einer Verbindungsanfrage von der mobilen Gegenstelle G1) die Position des Fahrzeuges mit einer hohen Genauigkeit berechnet wird.
Die ermittelten Positionsdaten POS der mobilen Gegenstelle G1 können an die Steuerung STR, beispielsweise einen Server, der Vermittlungsfunktionen ausführen kann, übermittelt werden.
Die Steuerung STR kann anhand der übermittelten Positionsdaten POS überprüfen, ob eine ein- deutige Zuordnung des momentanen Aufenthaltsortes des Schienenfahrzeuges FAR zu einem Zuständigkeitsbereich BE1, BE2 einer Fahrdienstleitung möglich ist.
Zu diesem Zweck kann gemäss Fig. 2 eine Datenbank DAB vorgesehen sein, auf welche die Steuerung STR zugreifen kann. In dieser Datenbank DAB können den einzelnen stationären Gegenstellen G, G2, G3 d. h. den Fahrdienstleitungen geographische Zuständigkeitsbereiche BER, BE1, BE2 vorgebbarer Form und Grösse zugeordnet sein.
Die im folgenden genauer beschriebene Steuerung STR und die Datenbank DAB können in ei- nem Vermittlungsserver realisiert sein, der Vermittlungsfunktionen zwischen den mobilen und den stationären Gegenstellen G, G1, G2, G3 übernehmen kann.
Die Steuerung STR kann die empfangenen Positionsdaten POS mit Koordinaten der Zustän- digkeitsbereiche BER, BE1, BE2 vergleichen und feststellen in welchem Zuständigkeitsbereich BER, BE1, BE2 sich das Schienenfahrzeug FAR momentan befindet. Ist eine eindeutige Zuord- nung zu einem Zuständigkeitsbereich BER, BE1, BE2 einer stationieren Gegenstelle G, G2, G3 anhand der Positionsdaten POS möglich, wird in an sich bekannter Weise eine Verbindung zwi- schen der mobilen Gegenstelle G1 und der zuständigen, stationären Gegenstelle G2, G3 herge- stellt. D. h. liegt, wie unten ausführlicher beschrieben, die aktuelle Position der mobilen Gegenstelle G1 unter Berücksichtigung ihrer Genauigkeit eindeutig innerhalb eines Zuständigkeitsbereiches BER, BE1, BE2, so erfolgt ein Verbindungsaufbau mit der entsprechenden stationären Gegenstelle G, G2, G3.
Nach Betätigen einer Eingabeeinheit EIN zur Eingabe der Anforderung ANF der mobilen Ge- genstelle G1 eine Verbindung mit der zuständigen, stationären Gegenstelle G, G2, G3 aufzubauen, kann eine erste Position der mobilen Gegenstelle G1 an die Steuerung STR bzw. den Vermitt- lungsserver übermittelt werden. Diese Position hat eine durch das verwendete Positionsermitt- lungssystem SYS vorgegebene Genauigkeit. Im Fall des GPS-Systems beträgt die erzielbar Ge- nauigkeit bzw. der Konfidenzbereich, wie bereits oben erwähnt, ca. 10 m. Diese erste Position mit dem zugehörigen Konfidenzbereich wird mit den Zuständigkeitsbereichen BER, BE1, BE2 der stationären Gegenstellen G, G1, G2 verglichen.
Treten beispielsweise innerhalb des dreifachen Konfidenzbereiches der übermittelten Position der mobilen Gegenstelle G1 keine Änderungen des Zuständigkeitsbereiches BER, BE1, BE2 auf, so kann die zuständige, stationäre Gegenstelle G, G2, G3 eindeutig identifiziert und die Verbindung zu dieser Gegenstelle G, G2, G3 von der Steue- rung STR sofort aufgebaut werden.
Darüber hinaus kann mobile Gegenstelle G1 nach Betätigen der Eingabe EIN zur Auslösung eines Rufaufbaus in ersten Zeitintervallen Zl1 vorgebbarer Länge je eine Nachricht NA1 mit Positi- ons- und Geschwindigkeitsdaten GED und in zweiten Zeitintervallen ZI2 je eine Nachricht NA2 mit Positionsdaten POS an die Steuerung STR übermitteln (Fig. 3).
Kann die Zuordnung einer stationären Gegenstelle G, G2, G3 bereits ausschliesslich anhand der Positionsdaten POS erfolgen, so wird von der Steuerung STR eine Verbindung zu dieser stationären Gegenstelle G, G2, G3 aufgebaut. Bereits bei Übermittlung der Anforderung zum Verbindungsaufbau der sich bewegenden Gegenstelle G1 an die Steuerung STR können die Position und Geschwindigkeit dieser Gegenstelle G1 an die Steuerung STR übertragen werden. Es kann auch der Fall auftreten, dass eine eindeutige Zuordnung zu einem Zuständigkeitsbereich BE1, BE2 - d. h. zu einer zuständigen stationären Gegenstelle G1, G2 - auschliesslich anhand der Positionsdaten POS nicht möglich ist.
Diese Situation kann insbesondere dann auftreten, wenn sich das Schienenfahrzeug in einem Grenzbereich GRE zwischen zwei oder mehreren Zuständig- keitsbereichen BE1, BE2 befindet und die Genauigkeit der Positionsdaten POS nicht ausreicht,
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eine eindeutige Zuordnung zu treffen.
Auch kann auf einer zweigleisigen Strecke für jedes Gleis ein eigener Fahrdienstleiter zustän- dig sein, wobei für den Fall, dass zwei Züge aneinander vorbeifahren, die Genauigkeit der ermittel- ten Positionen zu gering sein kann, um die beiden Züge voneinander zu unterscheiden.
In diesem Fall müssen zur Zuordnung der mobilen Gegenstelle G1 zu einer stationären Ge- genstelle G2, G3 zusätzlich zu den von dem Positionsermittlungssystem POS ermittelten Positi- onsdaten POS noch, auf die bereits oben erwähnte Art, Geschwindigkeitsdaten GED, anhand derer die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeuges FAR bestimmt werden kann, an die Steuerung STR übermittelt werden.
Die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeuges FAR bzw. der mobilen Gegenstelle G1 kann von dem Positionsermittlungssystem POS anhand der zeitlichen Positionsveränderung des Schienen- fahrzeuges FAR ermittelt werden. Aus aufeinanderfolgenden Positionen des Schienenfahrzeugs lässt sich auch die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges FAR bzw. der mobilen Gegenstelle eindeutig bestimmen.
Günstigerweise erfolgt die Übertragung sowohl der Positions- als auch der Geschwindigkeits- daten GED von der mobilen Gegenstelle G1 an die Steuerung STR über ein Funknetz FUN, wobei sowohl die mobile Gegenstelle als auch die Steuerung STR entsprechende, dem Fachmann in grosser Zahl bekannte Sende/Empfangseinrichtungen aufweisen. So kann die Datenübertragung von der mobilen Gegenstelle G1 an die Steuerung STR beispielsweise über ein GSM- UMTS-Netz etc. erfolgen. Hierbei kann bei Betätigung der Eingabe EIN die Anforderung ANF samt Positionsda- ten POS an die Steuerung STR bzw. den Verbindungsserver übermittelt werden, wobei dem Ver- bindungsserver in dem GSM- UMTS-Netz eine Rufnummer zugeordnet sein kann.
Die Rufnummer der Steuerung STR bzw. des Verbindungsservers kann in einem Speicher der mobilen Gegenstelle G1 abgelegt sein und bei Betätigung der Eingabe anhand dieser Rufnummer ein Verbindungsauf- bau mit dem Verbindungsserver erfolgen.
Die Zuordnung der mobilen Gegenstelle G1 zu einem Zuständigkeitsbereich BE1, BE2 d. h. zu einer stationären Gegenstelle G2, G3 kann dann anhand der Positionsdaten POS und der Ge- schwindigkeitsdaten GED erfolgen.
Lässt sich auch auf diese Art keine eindeutige Zuordnung der mobilen Gegenstelle G1 zu einer stationären Gegenstelle G1, G2 erzielen, was beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn, wie oben erwähnt, auf einer zweigleisigen Strecke für jedes Gleis eine eigene Fahrdienstleitung zu- ständig ist und die Richtung der Züge auf den Gleisen nicht definiert ist bzw. zwei Züge nebenein- ander zu stehen kommen, so kann die Zuordnung durch eine spezielle Auswertung der Positions- daten POS erfolgen.
Dazu werden in der Steuerung STR aus den in bekannter Weise zu einem bestimmten Zeit- raum gemessenen Pseudoentfernungen zwischen dem Schienenfahrzeug FAR und zumindest 4 Referenzstationen aus jeweils 2 Abständen Einfachdifferenzwerte gemäss
DABG1 = PDAG1 - PDBG1
DADG1 = PDAG1 - PDDG1
DACG1 = PDAG1 - PDCG1 gebildet, wobei
DABG1 = Einfachdifferenzwert aus der gemessenen Distanz PDAG1 zwischen erster Refe- renzstation A und der mobilen Gegenstelle G1 und der gemessenen Distanz PDBG1 zwischen zweiter Referenzstation B und der mobilen Gegenstelle G1 usw. (Fig. 1 b).
Weiterhin werden aus den im gleichen Zeitraum gemessenen Distanzen zwischen dem Moni- torobjekt M und zumindest 4 Referenzstationen aus den jeweils korrespondierenden 2 Abständen Einfachdifferenzwerte gemäss
DABM = PDAM - PDBM
DADM = PDAM - PDDM
DACM = PDAM - PDCM gebildet, wobei
DABM = Einfachdifferenzwert aus der gemessenen Distanz PDAM zwischen erster Referenz- station A und dem Monitorobjekt M und der gemessenen Distanz PDBM zwischen zweiter Refe- renzstation B und der mobilen Gegenstelle G1 usw.
Durch die Differenzbildung wird der Zeitfehler der mobilen Gegenstelle G1 eliminiert. Ein verbleibender Fehler in dieser Einfachdifferenz ist aber der Zeitfehler aus der Differenz der Refe- renzstationen A, B, C, D.
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Dieser Fehler wird durch die Bildung von Doppeldifferenzwerten aus den korrespondierenden Einfachdifferenzwerten von der mobilen Gegenstelle und der Monitorobjekt M im selben Zeitraum gemäss
DABMR = DABR - DABM
DACMR = DACR - DACM
DADMR = DADR - DADM eliminiert. Der Doppeldifferenzwert ist frei von sämtlichen Zeitfehlern in den Referenzstationen A, B, C, D und dem Monitorobjekt M.
Aus den Doppeldifferenzwerten kann die Position der mobilen Gegenstelle G1 beispielsweise mittels Kalmanfilter berechnet werden. Bei diesem Verfahren werden die Unbekannten wie z. B. die Position der mobilen Gegenstelle aus den sogenannten Beobachtungen - den Doppeldifferenzwer- ten - berechnet. Die Beziehung zwischen der Position des Objektes und den Beobachtungen ist durch die Beobachtungsgleichung gegeben. Eine Einführung in die Theorie des Kalmanfilters ist z.B. in Brown R.G., P.Y.C Hwang (1992) Introduction to random signals and applied Kalman filte- ring. John Wiley & Sons Inc. New York zu finden.
Sobald eine eindeutige Zuordnung der mobilen Gegenstelle G1 zu einer stationären Gegen- stelle erfolgt, wird von der Steuerung STR ein Verbindungsaufbau zwischen der mobilen und der zuständigen stationären Gegenstelle G2, G3 initiiert.